基于單片機(jī)的汽車空調(diào)模糊控制

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目 基于單片機(jī)的汽車空調(diào)模糊控制開題報告內(nèi)容包括：1. 選題的意義；2. 簡述選題在該領(lǐng)域的水平和發(fā)展動態(tài)； 3. 設(shè)計（論文）所要設(shè)計、研究的內(nèi)容及可行性論證；4. 主要關(guān)鍵技術(shù)、工藝參數(shù)和理論依據(jù)； 5. 設(shè)計（論文）的研究特色和創(chuàng)新之處。 一、選題的意義 隨著汽車工業(yè)和微電子技術(shù)的發(fā)展，汽車空調(diào)的應(yīng)用也越來越普及，同時，人們對汽車空調(diào)系統(tǒng)性能的要求也越來越高，一方面，要求汽車空調(diào)系統(tǒng)有優(yōu)良的技術(shù)性能和控制性能，以滿足人體舒適性的要求；另一方面，由于汽車空調(diào)系統(tǒng)的能耗日益增加，汽車空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能也顯得更加重要。自動控制的應(yīng)用是達(dá)到這兩方面要求的一個重要

2、途徑。由于人體舒適感的模糊性和汽車空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性，以精確數(shù)學(xué)模型為必要條件的現(xiàn)代控制理論，應(yīng)用于汽車空調(diào)系統(tǒng)已有許多不能解決的問題。而基于模糊理論的控制技術(shù)，具有不需要知道控制目標(biāo)和對象的精確數(shù)學(xué)模型，適以具有帶滯后和非線性時變系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，已越來越引起人的關(guān)注。二、選題在該領(lǐng)域的水平和發(fā)展動態(tài)目前國內(nèi)大部分經(jīng)濟(jì)型轎車車室內(nèi)溫度控制還處于手動狀態(tài)，當(dāng)車室內(nèi)乘員數(shù)、日照強(qiáng)度、車速、風(fēng)量等大幅度變化時，手動控制不能很好地提供車內(nèi)一個自動調(diào)控的舒適環(huán)境，手動控制已成為汽車空調(diào)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問題。而國外一些高檔轎車上已經(jīng)配有全自動空調(diào)系統(tǒng)，并且對這些先進(jìn)的技術(shù)申請了專利，對知識產(chǎn)權(quán)進(jìn)行了保護(hù)，因此無

3、法了解其核心技術(shù)，我們只有自主開發(fā)適合我國交通、氣候的汽車空調(diào)全自動控制器，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)，制定出汽車空調(diào)控制器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能提高我國汽車工業(yè)的整體水平，增強(qiáng)國際競爭力，進(jìn)一步增強(qiáng)綜合國力。我國轎車空調(diào)系統(tǒng)的電子化程度較低，大多數(shù)仍采用手動控制或簡單的位式控制。手動控制一方面會出現(xiàn)車內(nèi)溫度與乘員舒適要求相差很大，不能滿足舒適性和節(jié)能性的要求；另一方面容易分散駕駛員的注意力，降低行車的安全性，另外啟動空調(diào)后汽車發(fā)動機(jī)的功率要降低10%20%，耗油增加10%20%。在重視生活質(zhì)量和環(huán)保節(jié)能的今天，開發(fā)研制轎車全自動控制器，保證空調(diào)轎車的舒適性、節(jié)能性已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)生活、能源等方面的科研課

4、題，世界各國在這個領(lǐng)域已經(jīng)投入了研究，我國在這個領(lǐng)域投入相對較少，嚴(yán)重制約了我國汽車工業(yè)的發(fā)展速度。國外一些大型汽車公司的高檔轎車上紛紛裝有全自動的空調(diào)系統(tǒng)，而國內(nèi)大部分高檔轎車的空調(diào)控制器是進(jìn)口的，目前還沒有自己開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轎車空調(diào)自動控制器。隨著我國加入WTO和全球貿(mào)易大市場的形成，國外先進(jìn)的轎車空調(diào)控制技術(shù)對國內(nèi)汽車工業(yè)造成很大的沖擊和壓力，汽車工業(yè)又面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我們必須不失時機(jī)的抓住這個機(jī)遇，自己開發(fā)研制先進(jìn)的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，去迎接這個挑戰(zhàn)，否則就會在競爭中失敗，因而加緊汽車空調(diào)全自動控制系統(tǒng)的研究勢在必行。3、 設(shè)計（論文）所要設(shè)計、研究的內(nèi)容及可行性論證本課

5、題的研究是針對我國現(xiàn)有高檔汽車上裝置的自動空調(diào)控制系統(tǒng)基本上依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化自動控制系統(tǒng)在汽車系統(tǒng)中的應(yīng)用性研究較少，迫切需要對汽車空調(diào)控制器實(shí)現(xiàn)電子自動化、國產(chǎn)化為目標(biāo)而生產(chǎn)的。因此，本課題的研究內(nèi)容為：（1） 通過對汽車空調(diào)工作原理和空調(diào)的結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計了以AVR為核心的單片機(jī)控制系統(tǒng)，并對控制器硬件電路部分和軟件做了設(shè)計。（二）建立實(shí)現(xiàn)模糊控制算法的控制系統(tǒng)。闡述了如何實(shí)現(xiàn)對汽車空調(diào)系統(tǒng)的自動化模糊控制。（3） 溫度的檢測采用高精度的集成溫度傳感器DS18B20來實(shí)現(xiàn)。（四）編程過程中，采用模塊化設(shè)計方法，對各個子模塊分別進(jìn)行編程、調(diào)試，再按控制要求將他們鏈接起來進(jìn)行調(diào)試、分析。（5）

6、上機(jī)運(yùn)行所設(shè)計的程序，驗(yàn)證其正確性。4、 主要關(guān)鍵技術(shù)、工藝參數(shù)和理論依據(jù)（一）硬件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)本文設(shè)計的汽車空調(diào)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、人機(jī)交互這四部分組成。其中控制器部分采用ATMEL公司生產(chǎn)的8位處理器芯片Atmega16 作為主控制器，對采集到的溫度進(jìn)行分析處理后，再由執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出相應(yīng)的動作達(dá)到預(yù)定的要求。另外，設(shè)計了人機(jī)交互界面，可以實(shí)時顯示當(dāng)前的溫度和設(shè)定的溫度，并通過相應(yīng)的按鍵實(shí)現(xiàn)人為設(shè)定的溫度。硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。 （二）軟件程序的設(shè)計主程序是被計算機(jī)獨(dú)立提供出來的程序,它能夠調(diào)用子程序,而不被任何子程序所調(diào)用，它是計算機(jī)程序的中心部分。主程序主要通

7、過算法對輸入變量進(jìn)行運(yùn)算處理、輸出控制信號，具體包括采集溫度數(shù)據(jù)、運(yùn)用模糊控制規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算處理和輸出電機(jī)控制量。主程序具體作用如下：(1) 定義程序運(yùn)行過程中所需的變量，以及顯示器所需的段碼； (2) 分配硬件系統(tǒng)資源，如寄存器、ROM、堆棧以及中斷資源等； (3) 完成系統(tǒng)自檢； (4) 在程序運(yùn)行過程中，按照設(shè)計要求，依次完成對各子程序的調(diào)用； (5) 在子程序調(diào)用過程中，實(shí)施現(xiàn)場保護(hù)，以確保程序的正常返回；(6) 保存程序運(yùn)行過程中的必要參數(shù)。5、 設(shè)計（論文）的研究特色和創(chuàng)新之處與傳統(tǒng)控制方法相比，利用模糊控制可以起到節(jié)能作用，使溫度控制能達(dá)到更為滿意的效果。主要參考文獻(xiàn)：1竇自強(qiáng)，基于AVR單片機(jī)的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)），2011年6月2方貴銀，李輝.汽車空調(diào)技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 年1 月3諸靜.模糊控制理論與系統(tǒng)原理M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 年8 月實(shí)施方案和時間安排（按教學(xué)周次安排）： 2014年3月4日4月3日：寫開題報告、任務(wù)書、英文翻譯及查閱畢設(shè)的資料。2014年4月4日4月24日：掌握單片機(jī)和各接口芯片的工作原理2014年4月25日5月22日：檢測系統(tǒng)的總體電路設(shè)計以及控制系統(tǒng)各個子模塊的電路設(shè)計2014年5月23日6月5日：